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La Nanotecnología en la industria alimentaria

INTRODUCCIÓN Cada vez es mayor la demanda del consumidor por adquirir productos más frescos, cómodos y con mayor sabor. Esta demanda, se traduce en el desarrollo de nuevas tecnologías por parte de la industria alimentaria; así pues, el futuro pertenece a los nuevos productos: a la mejora de su procesado, a la ampliación de su fecha de consumo, y, al fin y al cabo, a la mejora de su calidad. La nanotecnología, es una herramienta que ha revolucionado a la industria alimentaria y que es aplicada para desarrollar materiales a una escala de nanómetros, para controlar sistemas de entrega, detección de contaminantes y desarrollo molecular y celular. La aplicación de la nanotecnología en la agricultura y en la industria alimentaria, se trató por primera vez en el Departamento de Agricultura de EEUU (sus siglas en inglés, USDA) en Septiembre de 2003. Hoy en día, en el mercado se pueden encontrar productos resultantes de la aplicación de esta tecnología en otros campos: trajes anti-bacterias, lociones solares transparentes, pinturas anti-arañazos para coches y ventanas autolimpiadoras, entre otros (Joseph y Morrison, 2006). Referente al ámbito alimentario, las necesidades de la población mundial no son uniformes y los objetivos que se pretenden conseguir mediante la aplicación de nuevas tecnologías, varían según las necesidades de cada lugar. En la actualidad, la población mundial alcanza los 6 billones de habitantes, de los que el 50% viven en Asia. Un elevado porcentaje de los habitantes en países en vías de desarrollo sufren carencia de alimentos como consecuencia de causas medioambientales, inestabilidad política, etc. mientras que en  los países desarrollados existe un exceso de alimentos. En los primeros, el interés radica en conseguir cultivos resistentes a sequías y enfermedades, mientras que en los países desarrollados la industria alimentaria está orientada a satisfacer la demanda de los consumidores. Por ello, la nanotecnología podría servir para mejorar las producciones de los cultivos. Según los expertos, la nanotecnología transformará el sector agroalimentario, modificándose las formas de producción de los alimentos, procesado, envasado, transporte y consumo. En este artículo, se va a explicar en qué consiste esta tecnología y cuáles son las actuales líneas de investigación. Concepto de nanotecnología Según la define la Organización Mundial de la Salud (OMS), la nanotecnología es el diseño, producción y aplicación de estructuras, dispositivos, sistemas y materiales mediante el control de tamaño y la forma de los materiales a escala atómica y molecular. Trabaja con estructuras de menos de 10 nm de tamaño (un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro). Como ejemplo, una molécula de ADN mide aproximadamente 2,5 nm de ancho y el grosor de un pelo humano es alrededor de 80.000 nm. El interés de esta tecnología radica en el hecho de que el pequeño tamaño conlleva propiedades físicas y químicas que difieren significativamente de las habituales a mayor escala. Aplicaciones de la nanotecnología En el sector agroalimentario, la nanotecnología se encuentra aún en fase de ‘despegue’; no obstante, ya es posible vislumbrar su extraordinario impacto en la industria alimentaria moderna debido a sus numerosas y diversas aplicaciones, entre las que destacan por su interés las siguientes: – Asegurar la calidad y la seguridad alimentaria. Mediante el uso de biosensores (nanochips, microarrays, nariz y lengua electrónicas) se realizan análisis de la composición, estimación de la vida útil y frescura. También sirve para la detección y neutralización de microorganismos alterantes y patógenos, aditivos, fármacos, toxinas, metales pesados, plaguicidas, fertilizantes y otros contaminantes abióticos; detección de factores antinutricionales y alérgenos, etc. – Control de procesos. – Envases  activos, nanoenvases, nanoetiquetado miniaturizado. – Desarrollo de nuevos alimentos (nanoalimentos y ‘gastronomía molecular’). – Alimentos interactivos, alimentos funcionales, alimentos más saludables, nutritivos y/o con mejores características organolépticas y reológicas, mejora de la productividad y reducción de costes, etc.    La nanotecnología en la agricultura En el campo de la agricultura, se está investigando en el desarrollo de nuevas herramientas para mejorar la capacidad de las plantas para absorber nutrientes del suelo y para el aumento de las cosechas. También en la utilización de nanosensores para detectar de forma rápida la presencia de patógenos en las plantas y controlar las condiciones del suelo. Asimismo se está trabajando en la purificación de aguas con el objetivo de eliminar virus, bacterias y protozoos presentes en la misma. Además, esta tecnología ha revolucionando el campo de los fitosanitarios y se está utilizando para desarrollar fitosanitarios en forma de nanopartículas, que permitan una absorción más eficiente por parte de las plantas.    La nanotecnología en la alimentación En la actualidad, muchas empresas agroalimentarias están invirtiendo en estudios sobre nanotecnología, para lograr alimentos más seguros, saludables, nutritivos y de más sabor (EUFIC, 2006). Por el momento, su principal uso en la alimentación es la adición de compuestos saludables en los alimentos o el desarrollo de envases que prolonguen la vida del alimento. A continuación vamos a indicar las líneas de investigación abiertas en este campo. • Elaboración de alimentos Una de las aplicaciones de la nanotecnología, es la mejora de las propiedades funcionales de los alimentos como: – El uso de nanopartículas en los alimentos que permitan una mejor absorción de sus nutrientes, como por ejemplo liberar antioxidantes dirigidos a zonas específicas del cuerpo. – El empleo de “nanosensores” que detecten el perfil individual de una persona y permiten la liberación de las moléculas del alimento apropiadas para el individuo. – El desarrollo de aditivos que puedan ser fácilmente absorbibles por el cuerpo humano y prolonguen también la fecha de caducidad del alimento. Uno de los objetivos que persigue la aplicación de la nanotecnología es personalizar los alimentos en función de las preferencias gustativas del consumidor, de sus necesidades nutritivas y de sus alergias. A largo plazo, la nanotecnología podría, por ejemplo, ser aplicada para liberar una cantidad adecuada de calcio de los alimentos en consumidores con osteoporosis (en sus primeras fases) o alimentos con ‘filtros inteligentes’ diseñados para retener las moléculas susceptibles de provocar reacciones alérgicas. • Envasado de alimentos y seguridad alimentaria Se están desarrollando sistemas de ‘envasado inteligente’ que permitan mejorar la protección de la comida y el rastreo de un alimento (es decir, que facilite la trazabilidad del mismo). El uso de la nanotecnología permitirá que los alimentos se mantengan frescos durante más tiempo gracias a materiales de envasado más ligeros y flexibles con mayor resistencia al calor, la luz, los daños mecánicos o de otro tipo, y materiales capaces de absorber el oxígeno y la humedad. Asimismo, se prevé que las nanopartículas con propiedades antimicrobianas y las superficies que repelen la suciedad se apliquen de forma generalizada a los materiales de envasado y a las máquinas utilizadas para producir alimentos. Referente al uso de nanopartículas por sus propiedades antimicrobianas, se ha publicado recientemente en www.redorbit.com los resultados de un proyecto realizado en la Universidad de Iowa de EEUU en el que se han empleado nanopartículas de plata debido a sus propiedades antimicrobianas. A más largo plazo, también se prevé disponer de materiales cuyas propiedades cambiarán en función de las condiciones externas o internas, como la temperatura, o bien, materiales que se autoreparen en caso de rasgarse o perforarse. Otra idea innovadora es el uso de ‘nanosensores’ incorporados al envase para detectar cantidades minúsculas de agentes químicos, como los producidos cuando un alimento empieza a deteriorarse. El envase cambiará de color para avisar al consumidor del deterioro o la contaminación. Mejorar la seguridad de los alimentos mediante la aplicación de la nanotecnología es uno de los principales objetivos que persiguen los investigadores en la actualidad. Sin embargo, por el momento, el principal uso de la nanotecnología en la alimentación es con el fin de adicionar en los alimentos compuestos saludables o en la conservación de alimentos. Medidas de regulación de la nanotecnología La Comisión Europea ha estado debatiendo con expertos y científicos de distintas ramas sobre la necesidad de regular las aplicaciones de la nanotecnología en los alimentos, ante la petición de la Organización de Consumidores y Usuarios de la Unión Europea (BEUC). Finalmente, debido al poco conocimiento que aún se tiene sobre el posible riesgo de esta tecnología, la Comisión Europea ha decidido no regular sobre el tema y elaborar un básico código de conducta que refleje las inquietudes de los consumidores. Este documento ha sido encargado por la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (según sus siglas en inglés, EFSA) y se prevé que salga en julio. La nanotecnología en España Respecto a la situación española, según revela la Comisión Europea, somos el país europeo con menor gasto per cápita en nanotecnología, incluidos los nuevos socios (EU-25),  con una cifra de 0,039 euros frente a los 5,6 euros de gasto per cápita de Irlanda, el país de Europa que más invierte en esta tecnología. No obstante, a pesar de la escasa financiación, tanto pública como privada, los nanotecnólogos españoles se encuentran entre los más destacados del mundo, compitiendo en campos como la nanobiología con grupos de investigación de otros países desarrollados (Cintas Izarra, 2006). En este sentido, con el objetivo de impulsar la nanotecnología en España y acercar el ‘nanomundo’ a la sociedad, se ha creado la red NanoSpain, coordinada por el  Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Fundación PHANTOMS, que es la mayor Red de Nanotecnología del panorama científico español y que cuenta actualmente con la presencia de 189 grupos de investigación y más de 1.000 investigadores pertenecientes a instituciones públicas, universidades, CSIC, parques científicos, centros tecnológicos y empresas. Según Cintas Izarra (2006) todavía se está a tiempo de intentar conseguir que esta incipiente revolución nanotecnológica se desarrolle de forma racional y responsable, sin olvidar la relación beneficio-riesgo, y que se aplique para mejorar la calidad de vida de las sociedades actuales y de las generaciones venideras. Y esto es así porque no se debe olvidar que, como para cualquier otra tecnología, la bondad o maldad de la nanotecnología dependerá de las aplicaciones y fines a los que se destine. BIBLIOGRAFÍA – Cintas Izarra, L.M. (2006) Nanotecnología: La revolución industrial del siglo XXI. Weblogs de mi+d sobre Seguridad Alimentaria y Alimentación. – EUFIC (2006) A big future for the science of the small. Foodtoday: The European Food Information Council Newsletter. – Joseph, T. y Morrison, M. (2006) Nanotechnology in Agriculture and Food. Nanoforum Report. www.nanoforum.org